求定积分的四种方法

求定积分的四种方法
求定积分的四种方法

定积分的四种求法

定积分是新课标的新增内容,其中定积分的计算是重点考查的考点之一,下面例题分析定积分计算的几种常用方法.

一、定义法

例1 用定义法求2

30x dx ?的值.

分析:用定义法求积分可分四步:分割,以曲代直,作和,求极限.

解:(1)分割:把区间[0,2] 分成n 等分,则△x =2n

. (2)近似代替:△3

2()i i i S f x x n ξ??=?=? ???

(3)求和:33111222n n n i i i i i i S x n n n ===???????≈?=? ? ? ???????∑∑∑. (4)取极限:S=3332242lim n n n n n n →∞????????+++?? ? ? ?????????

?? =4

43332244221lim 12lim[(1)]4n n n n n n n →∞→∞??+++=?+?

? =224(21)lim n n n n

→∞++==4. ∴2

30x dx ?=4..

评注:本题运用微积分的基本定理法来求非常简单.一般地,其它方法计算定积分比较困难时,用定义法,应注意其四个步骤中的关键环节是求和,体现的思想方法是先分后合,以直代曲.

二、微积分基本定理法

例2 求定积分2

21(21)x x dx ++?的值.

分析:可先求出原函数,再利用微积分基本定理求解.

解:函数y =2

21x x ++的一个原函数是y =3

23x x x ++. 所以.2

2

1(21)x x dx ++?=3221()|3x x x ++=81421133????++-++ ? ?????=193. 评注:运用微积分基本定理计算定积分的关键是找到被积函数的原

函数.

三、几何意义法

例3 求定积分1

1dx -?的值.

分析:利用定积分的意义是指曲边梯

形的

面积,只要作出图形就可求出.

解:1

1dx -?表示圆x 2+y 2=1在第一、

二象限的上半圆的面积.

因为2S π=

半圆,又在x 轴上方. 所以1

1)d x -?=2

π. 评注:利用定积分的几何意义解题,被积函数图形易画,面积较易求出.

四、性质法

例4 求下列定积分:

⑴44tan xdx π

π-?;⑵22sin 1

x x dx x ππ-+?. 分析:对于⑴用微积分的基本定理可以解决,而⑵的原函数很难找到,几乎不能解决.若运用奇偶函数在对称区间的积分性质,则能迎刃而解.

解:由被积函数tan x 及22sin 1

x x x +是奇函

数,所以在对称区间的积分值均为零.

所以⑴ 4

4

tan xdx ππ-?=0; ⑵22sin 1

x x dx x ππ-+?=0. 评注:一般地,若f (x )在[-a ,a ]上连续,则有性质:①当f (x )为偶函数时,()a a f x dx -?=20()a f x dx ?;②当f (x )为奇函数时,()a

a f x dx -?=0.

小结

通过这几个例题分析,让我明白并牢固记住了如何求定积分的方法,懂得在什么情况该用何种方法解决问题;它有非常重要的意义,并且应用也非常广泛,因此掌握此四种方法可以为学好其他比如物理学应用打下良好的基础。

参考文献:

[1]《数学分析》上册(第二版)复旦大学数学系编.高等教育出版社,1983.07

[2]《数学分析》下册(第二版)复旦大学数学系编.高等教育出版社,1983.11

不定积分的基本公式和直接积分法

第二节不定积分的基本公式和直接积分法(Basic Formula of Undefined Integral and Direct Integral) 课题:1.不定积分的基本公式 2.不定积分的直接积分法 课堂类型:讲授 教学目的:熟练掌握不定积分的基本公式,对简单的函数能用直接积分法进行积分。教学重点:不定积分的基本公式 教学难点: 直接积分法 教具:多媒体课件 教学方法: 教学内容: 一、不定积分的基本公式

由于不定积分是求导的逆运算,所以由导数的基本公式对应地可以得到不定积分的基本公式。 二、不定积分的直接积分法 利用不定积分的性质和基本公式,可以求出一些简单函数的不定积分,通常把这种求不定积分的方法叫做直接积分法。 例1 求32x dx ? 解 3 3 3 222x dx x dx x dx ==??? 例 2 求 (2 3cos x x dx -+? 解 ( 2 3cos 3 x x dx x -+===? 导数的基本公式 ( )1222()01 ()1()()ln 1 (ln )(sin )cos (cos )sin (tan )sec (cot )csc (sec )sec tan (csc )csc cot (arcsin )1 (arctan )1(arccos )1 (cot )1x x x x C x x x e e a a a x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x arc x ααα+'='='=+'='='= '='=-'='=-'='=-'= '= +'='=- +21 (log )ln a x x x a '= 不定积分的基本公式 ( ) 1 22 2011ln ln ||cos sin sin cos sec tan csc cot sec tan sec csc cot csc arcsin arctan 1x x x x dx C dx x C x x dx C a e dx e C a a dx C a dx x C x xdx x C xdx x C xdx x C xdx x C x xdx x C x xdx x C x C dx x C x αα α+==+=+≠-+=+=+=+=+=-+=+=-+=+=-+=+=++?????????????2arccos arc cot 11 log ln a x C dx x C x dx x C x a =-+=-++=+??

不定积分的基本公式和运算法则直接积分法

·复习 1 原函数的定义。2 不定积分的定义。3 不定积分的性质。4 不定积分的几何意义。 ·引入在不定积分的定义、性质以及基本公式的基础上,我们进一步来讨论不定积分的计算问题,不定积分的计算方法主要有三种:直接积分法、换元积分法和分部积分法。 ·讲授新课 第二节不定积分的基本公式和运算直接积分法 一基本积分公式 由于求不定积分的运算是求导运算的逆运算,所以有导数的基本公式相应地可以得到积分的基本公式如下:

以上十五个公式是求不定积分的基础,必须熟记,不仅要记右端的结果,还要熟悉左端被积函数的的形式。 求函数的不定积分的方法叫积分法。 例1.求下列不定积分.(1)dx x ?2 1 (2) dx x x ? 解:(1) dx x ? 21 =2121 21x x dx C C x -+-=+=-+-+? (2)dx x x ? =C x dx x +=? 25 235 2 此例表明,对某些分式或根式函数求不定积分时,可先把它们化为x α 的形式,然后应用幂函 数的积分公式求积分。 二 不定积分的基本运算法则

法则1 两个函数代数和的积分,等于各函数积分的代数和,即 dx x g dx x f dx x g x f ???±=±)()()]()([ 法则1对于有限多个函数的和也成立的. 法则2 被积函数中不为零的常数因子可提到积分号外,即 dx x f k dx x kf ??=)()( (0≠k ) 例2 求3(21)x x e dx +-? 解 3(21)x x e d x +-?=23x dx ?+dx ?-x e dx ? = 4 12 x x x e C +-+。 注 其中每一项的不定积分虽然都应当有一个积分常数,但是这里并不需要在每一项后面加上一个积分常数,因为任意常数之和还是任意常数,所以这里只把它的和C 写在末尾,以后仿此。 注 检验解放的结果是否正确,只把结果求导,看它的导数是否等于被积函数就行了。如上例 由于41()2 x x x e C '+-+=321x x e +-,所以结果是正确的。 三 直接积分法 在求积分的问题中,可以直接按基本积分公式和两个基本性质求出结果(如上例)但有时,被积函数常需要经过适当的恒等变形(包括代数和三角的恒等变形)再利用积分的性质和公式求出结果,这样的积分方法叫直接积分法。 例3 求下列不定积分. (1) 1)(x dx ? (2)dx x x ?+-1 122 解:(1)首先把被积函数 1)()x 化为和式,然后再逐项积分得 1)((1x dx x dx - =+-- ??

定积分的性质与计算方法

定积分的性质与计算方法 摘要: 定积分是微积分学中的一个重要组成部分,其计算方法和技巧非常 丰富。本文主要给出定积分的定义及讨论定积分的性质和计算方法,并通过一些很有代表性的例题说明了其计算方法在简化定积分计算中的强大功能。 关键词:定积分 性质 计算方法 定积分的定义 设函数f(x) 在区间[a,b]上连续,将区间[a,b]分成n 个子区间[x 0,x 1], (x 1,x 2], (x 2,x 3], …, (x n-1,x n ],其中x 0=a ,x n =b 。可知各区间的长度依次是:△x 1=x 1-x 0, △x 2=x 2-x 1, …, △x n =x n -x n-1。在每个子区间(x i-1,x i ]中任取一点i ξ(1,2,...,n ),作和式1()n i i f x ι=ξ?∑。设λ=max{△x 1, △x 2, …, △x n }(即λ是 最大的区间长度),则当λ→0时,该和式无限接近于某个常数,这个常数叫做函数f(x) 在区间[a,b]的定积分,记为: ()b a f x dx ?。 其中:a 叫做积分下限,b 叫做积分上限,区间[a, b]叫做积分区间,函数f(x)叫做被积函数,x 叫做积分变量,f(x)dx 叫做被积表达式,∫ 叫做积分号。 对于定积分,有这样一个重要问题:函数()f x 在[a,b]上满足怎样的条件, ()f x 在[a,b]上一定可积?下面给出两个充分条件: 定理1: 设()f x 在区间[a,b]上连续,则()f x 在[a,b]上可积。 定理2: 设()f x 在区间[a,b]上有界,且只有有限个间断点,则 ()f x 在[a,b]上可积。 例:利用定义计算定积分1 20x dx ?. 解:因为被积函数2()f x x =在积分区间[0,1]上连续,而连续函数是可积的,所以积分与区间[0,1]的分法及点i ξ的取法无关。因此,为了 便于计算,不妨把区间[0,1]分成n 等份,分点为i i x n = ,1,2,,1i n =?-;这样,

常见不定积分的求解方法

常见不定积分的求解方法的讨论 马征 指导老师:封新学 摘要介绍不定积分的性质,分析常见不定积分的各种求解方法:直接积分法、第一类换元法(凑微法)、第二类换元法、分部积分法,并结合实际例题加以讨论,以便于在解不定积分时能快速选择最佳的解题方法。 关键词不定积分直接积分法第一类换元法(凑微法)第二类换元法分部积分法。 The discussion of common indefinite integral method of calculating Ma Zheng Abstract there are four solutions of indefinite integration in this discourse: direct integration; exchangeable integration; parcel integration. It discussed the feasibility which these ways in the solution of integration, and it is helpful to solve indefinite integration quickly. Key words Indefinite integration,exchangeable integration, parcel integration.

0引言 不定积分是《高等数学》中的一个重要内容,它是定积分、广义 积分、狭积分、重积分、曲线积分以及各种有关积分的函数的基础, 要解决以上问题,不定积分的问题必须解决,而不定积分的基础就是 常见不定积分的解法。不定积分的解法不像微分运算时有一定的法 则,它要根据不同题型的特点采用不同的解法,积分运算比起微分运 算来,不仅技巧性更强,而且也已证明,有许多初等函数是“积不出 来”的,就是说这些函数的原函数不能用初等函数来表示,例如 ?-x k dx 22sin 1(其中10<

不定积分的常用求法(定稿)[1]

郑州大学毕业论文 题目:不定积分的常用求法 指导老师:任国彪职称:讲师 学生姓名:王嘉朋学号:20082100428 专业:数学与应用数学(金融数学方向) 院系:数学系 完成时间:2012年5月25日 2012年5月25日

摘要 微积分是微分学与积分学的简称,微积分的创立是数学史上最重要的事情之一。不定积分的相关知识是微积分中重要的知识,掌握不定积分的求法是学好微积分的前提。另外,不定积分的求法和定积分的求法有一定的相关性,在求面积以及质量中也有一定的应用。但是不定积分的计算是数学分析中的难点之一。求不定积分的方法灵活多样,本文介绍了微分学的来源,创立以及发展历史。并且基于自己对不定积分的理解,通过实例对不定积分的求法进行了总结。 关键字:微积分,微分学,积分学,不定积分,求解方法。 Abstract: Calculus is short for differential calculus and integral calculus and its foundation is one of the most important events in math history. Relevant knowledge in indefinite integral is very significant in calculus learning. Grasping solutions to indefinite integral is the premise of leaning calculus well. Besides, there is correlation between solutions to indefinite integral and definite integral. Indefinite integral can be applied in obtaining area and mass. However,calculating indefinite integral is one of the most hardest parts in math analysis. A variety of methods can be used in seeking indefinite integral. This paper introduced the origin of calculus, founding and developing history. Besides, through some examples based on understanding of indefinite integral,this paper also summarized solutions to indefinite integral. Keywords: calculus; differential calculus; integral calculus; solutions

[全]高等数学之不定积分的计算方法总结[下载全]

高等数学之不定积分的计算方法总结不定积分中有关有理函数、三角函数有理式、简单无理函数的求法,是考研中重点考察的内容,也是考研中的难点。不定积分是计算定积分和求解一阶线性微分方程的基础,所以拿握不定积分的计算方法很重要。不定积分考查的函数特点是三角函数、简单无理函数、有理函数综合考查,考查方法是换元积分法、分部积分法的综合应用。不定积分的求法的理解和应用要多做习题,尤其是综合性的习题,才能真正掌握知识点,并应用于考研。 不定积分的计算方法主要有以下三种: (1)第一换元积分法,即不定积分的凑微分求积分法; (2)第二换元积分法 (3)分部积分法常见的几种典型类型的换元法:

樂,Q? o 金J犷- / .乍治阳必厶二如皿盒.「宀丄" 名% =a仏 找.』x二a沁沁r 年”十I '九久二严詈严妬5inx八ic5兄厶 整 I—炉 叶严 山二启虫? 常见的几种典型类型的换元法 题型一:利用第一换元积分法求不定积分

分析: 1-3 ? - IK )-忑.旦r x 二)祝成);网><可久切 二2氐化如(長)寸 a 花不直押、朱 J 、 解: 2少弋協“尤十C__

-辿迪牆H JS m 弟 R Eff 洱 ->1和弟r 直 - —7朮呻' g 丄 U P A J 齐—系卩£.§计 一 H a8~t ' J 乂 u D y " ?朮?

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当积分j/O心(X)不好计算容易计算时[使用分部私jf(A-)Jg(.v)二f(x)g(x)- J g(x)df(x).常见能使用分部积分法的类型: ⑴卩"“dx J x n srn xdx J尢"cos皿等,方法是把。',sin-t, cosx 稽是降低X的次数 是化夫In 尢9 arcsine arctanx. 例11: J (1 + 6-r )arctanAz/.r :解:arctan f xdx等,方法是把疋; Jx" arcsm11xdx

定积分计算公式和性质

第二节 定积分计算公式和性质 一、变上限函数 设函数在区间上连续,并且设x 为上的任一点, 于是, 在区间 上的定积分为 这里x 既是积分上限,又是积分变量,由于定积分与积分变量无关,故可将此改为 如果上限x 在区 间上任意变动,则对 于每一个取定的x 值,定积分有一个确定值与之对应,所以定积分在 上定义了一个以x 为自变量的函数,我们把 称为函数 在区间 上 变上限函数 记为 从几何上看,也很显然。因为X 是上一个动点, 从而以线段 为底的曲边梯形的面积,必然随着底数 端点的变化而变化,所以阴影部分的面积是端点x 的函数(见图5-10) 图 5-10

定积分计算公式 利用定义计算定积分的值是十分麻烦的,有时甚至无法计算。因此,必须寻求计算定积分的简便方法。 我们知道:如果物体以速度作直线运动,那么在时间区间上所经过的路程s 为 另一方面,如果物体经过的路程s 是时间t 的函数,那么物体 从t=a 到t=b 所经过的路程应该是(见图5-11) 即 由导数的物理意义可知:即 是 一个原函数,因此,为了求出定积分,应先求出被积函数 的原函数 , 再求 在区间 上的增量 即可。 如果抛开上面物理意义,便可得出计算定积分的一般 方法: 设函数在闭区间上连续, 是 的一个原函数, 即 ,则 图 5-11

这个公式叫做牛顿-莱布尼兹公式。 为了使用方便,将公式写成 牛顿-莱布尼兹公式通常也叫做微积分基本公式。它表示一个函数定积分等于这个函数的原函数在积分上、下限处函数值之差。它揭示了定积分和不定积分的内在联系,提供了计算定积分有效而简便的方法,从而使定积分得到了广泛的应用。 例1 计算 因为是的一个原函数所以 例 2 求曲线 和直线x=0、x= 及y=0所围成图形面积A(5-12) 解 这个图形的面积为 二、定积分的性质 设 、 在相应区间上连续,利用前面学过的知识,可以 得到定积分以下几个简单性质: 图 5-12

不定积分解题方法及技巧总结

? 不定积分解题方法总结 摘要:在微分学中,不定积分是定积分、二重积分等的基础,学好不定积分十分重要。然而在学习过程中发现不定积分不像微分那样直观和“有章可循”。本文论述了笔者在学习过程中对不定积分解题方法的归纳和总结。 关键词:不定积分;总结;解题方法 不定积分看似形式多样,变幻莫测,但并不是毫无解题规律可言。本文所总结的是一般规律,并非所有相似题型都适用,具体情况仍需要具体分析。 1.利用基本公式。(这就不多说了~) 2.第一类换元法。(凑微分) 设f(μ)具有原函数F(μ)。则 C x F x d x f dx x x f +==???)]([)()]([)(')]([????? 其中)(x ?可微。 用凑微分法求解不定积分时,首先要认真观察被积函数,寻找导数项内容,同时为下一步积分做准备。当实在看不清楚被积函数特点时,不妨从被积函数中拿出部分算式求导、尝试,或许从中可以得到某种启迪。如例1、例2: 例1:? +-+dx x x x x ) 1(ln )1ln( 【解】) 1(1 111)'ln )1(ln(+- =-+= -+x x x x x x C x x x x d x x dx x x x x +-+-=-+-+-=+-+??2 )ln )1(ln(2 1)ln )1(ln()ln )1(ln()1(ln )1ln(例2:? +dx x x x 2 )ln (ln 1 【解】x x x ln 1)'ln (+= C x x x x x dx dx x x x +-==++??ln 1 )ln (ln )1(ln 122 3.第二类换元法: 设)(t x ?=是单调、可导的函数,并且)(')]([.0)('t t f t ???又设≠具有原函数,则有换元公式 ??=dt t t f dx f )(')]([x)(??

不定积分分部积分法教案

第三节 分部积分法 教学内容:分部积分法 教学目的:理解分部积分法的思想方法,能针对不同类型函数之积的被积函数,正确选取v u ',,熟练掌握分部积分法的步骤。 教学重点:分部积分法及其应用 教学难点:在分部积分法中,恰当选取v u ',。 教学学时:1学时 教学进程: 我们知道,求不定积分是求微分的逆运算.导数公式→不定积分公式;复合函数的求导公式→换元积分公式;乘积求导公式→分部积分公式(不同类型函数乘积的积分)。 1引入 用我们已经掌握的方法求不定积分??xdx x cos 分析:①被积函数为两函数的乘积不是基本的积分公式。 ②凑微法失效。x x cos ? ③第二类换元积分法 解:不妨设 t x t x arccos cos ==则 原方程dt t t t ?--??211 arccos 更为复杂 所以凑微法和第二换元积分法都失效。 反之考虑,两函数乘积的积分不会,但两函数乘积的求导我们会,比如:(假设v u ,为两个具有连续导数的函数) 已知: '')'(uv v u v u +=? 对上式两边积分得:??+=+dx uv vdx u C uv '' 移项得: ??-=vdx u uv dx uv '' 观察上式发现被积函数也是两函数乘积的形式,注意:?dx uv '中v '为导数形式。 故,我们可以尝试来解一下上面的积分。 C x x x xdx x x x dx x x xdx x ++=-==↓????cos sin sin 'sin ')(sin cos 形式一样 先要化的和要求积分的

通过上面的方法,我们顺利的解决两函数乘积的积分。其实上面的公式正是这一节课要讲述的“分部积分法”。 2 公式 设函数)(x u u =和)(x v v =都具有连续的导数,则有分部积分公式: ??-=vdx u uv dx uv ''(或??-=vdu uv udv ) 3 例题讲解 例1.计算不定积分dx xe x ?. 解 设 x u = ,x e v =',则1='u ,x e v =(*), 于是 x x x x xe dx xde xe e dx ==-???x x xe e C =-+. 注意: (1)(*)处没有加C ,这是因为我们取了最简单的情况0=C 。 (2)若设x e u =,xdx dv =,则 dx e x e x dx xe x x x ??-=222 121, 积分dx e x x ?2比积分?dx xe x 要复杂,没有达到预期目的.由此可见,选择v u ',非常关键,一般要考虑下列两点: (1)v 要易求; (2)积分?'vdx u 要比积分?'dx v u 易计算. 练习:求?xdx x sin 例2.计算不定积分?xdx ln 分析:此为一个函数的积分,当然不能使用凑微法、换元法积分,可是不满足两函数乘积,能否用分部积分公式呢?其实只需要将被积函数看作x ln 1?即可。 解:设x u ln =,1='v ,则x u 1= ',x v =, 于是 C x x x dx x x x x xdx xdx +-=?-==???ln 1ln ln ln 注意:学习数学重要的是记忆、理解公式,更重要的是灵活应用。

定积分计算例题

第5章 定积分及其应用 (一)、单项选择题 1.函数()x f 在区间[a ,b]上连续是()x f 在[a ,b]上可积的( )。 A .必要条件 B 充分条件 C 充分必要条件 D 既非充分也非必要条件 2.下列等式不正确的是( )。 A . ()()x f dx x f dx d b a =??????? B. ()()()[]()x b x b f dt x f dx d x b a '=???? ??? C. ()()x f dx x f dx d x a =??????? D. ()()x F dt t F dx d x a '=???? ??'? 3.? ?→x x x tdt tdt sin lim 的值等于( ). A.-1 B.0 C.1 D.2 4.设x x x f +=3 )(,则 ? -2 2 )(dx x f 的值等于( )。 A .0 B.8 C. ? 2 )(dx x f D. ?2 )(2dx x f 5.设广义积分 ? +∞ 1 dx x α收敛,则必定有( )。 A.1-<α B. 1->α C. 1<α D. 1>α 6.求由1,2,===y x e y x 围成的曲边梯形的面积时,若选择x为积分变量,则积分区间为( )。 A.[0,2e ] B.[0,2] C.[1,2] D.[0,1] 7.由曲线2,0,===y x e y x 所围成的曲边梯形的面积为( )。 A.dy y ? 2 1 ln B. dy e e x ? 2 C.dy y ? 2 ln 1ln D. ()d x e x ?-2 1 2 8.由直线1,+-==x y x y ,及x轴围成平面图形的面积为( )。 A. ()[]dy y y ?--1 1 B. ()[]dx x x ? -+-21 1 C. ()[]dy y y ? --210 1 D.()[]dx x x ? +--1 1 9.由e x x y x y e ===,log ,ln 1围成曲边梯形,用微法求解时,若选x为积分变量,面积微元为 ( )。 A.dx x x e ???? ? ? +1 log ln B.dy x x e ???? ? ?+1log ln C.dx x x e ???? ? ?-1log ln D.dy x x e ??? ? ? ?-1log ln 10.由0,1,1,2==-==y x x x y 围成平面图形的面积为( )。 A. ? -1 1 2dx x B. ? 1 2dx x C. ? 1 dy y D.? 1 2 dy y

不定积分分部积分法教案

第三节 第四节 第五节 分部积分法 教学内容:分部积分法 教学目的:理解分部积分法的思想方法,能针对不同类型函数之积的被积函数,正确选取 v u ',,熟练掌握分部积分法的步骤。 教学重点:分部积分法及其应用 教学难点:在分部积分法中,恰当选取v u ',。 教学学时:1学时 教学进程: 我们知道,求不定积分是求微分的逆运算.导数公式→不定积分公式;复合函数的求导公式→换元积分公式;乘积求导公式→分部积分公式(不同类型函数乘积的积分)。 1引入 用我们已经掌握的方法求不定积分? ?xdx x cos 分析:①被积函数为两函数的乘积不是基本的积分公式。 ②凑微法失效。x x cos ? ③第二类换元积分法 解:不妨设 t x t x arccos cos ==则 原方程dt t t t ? --? ?2 11arccos 更为复杂 所以凑微法和第二换元积分法都失效。 反之考虑,两函数乘积的积分不会,但两函数乘积的求导我们会,比如:(假设v u ,为两个具有连续导数的函数) 已知: '')'(uv v u v u +=? 对上式两边积分得:?? +=+dx uv vdx u C uv '' 移项得: ??-=vdx u uv dx uv ''

观察上式发现被积函数也是两函数乘积的形式,注意:? dx uv '中v '为导数形式。 故,我们可以尝试来解一下上面的积分。 C x x x xdx x x x dx x x xdx x ++=-== ↓????cos sin sin 'sin ')(sin cos 形式一样 先要化的和要求积分的 通过上面的方法,我们顺利的解决两函数乘积的积分。其实上面的公式正是这一节课要讲述的“分部积分法”。 2 公式 设函数)(x u u =和)(x v v =都具有连续的导数,则有分部积分公式: ??-=vdx u uv dx uv ''(或??-=vdu uv udv ) 3 例题讲解 例1.计算不定积分dx xe x ? . 解 设 x u = ,x e v =',则1='u ,x e v =(*), 于是 x x x x xe dx xde xe e dx ==-??? x x xe e C =-+. 注意: (1)(*)处没有加C ,这是因为我们取了最简单的情况0=C 。 (2)若设x e u =,xdx dv =,则 dx e x e x dx xe x x x ??-=222 121, 积分dx e x x ? 2比积分? dx xe x 要复杂,没有达到预期目的.由此可见,选择v u ',非常关键,一般要考虑下列两点: (1)v 要易求; (2)积分?'vdx u 要比积分? 'dx v u 易计算. 练习:求? xdx x sin

求不定积分的方法及技巧小汇总~

求不定积分的方法及技巧小汇总~ 1.利用基本公式。(这就不多说了~) 2.第一类换元法。(凑微分) 设f(μ)具有原函数F(μ)。则 C x F x d x f dx x x f +==???)]([)()]([)(')]([????? 其中)(x ?可微。 用凑微分法求解不定积分时,首先要认真观察被积函数,寻找导数项内容,同时为下一步积分做准备。当实在看不清楚被积函数特点时,不妨从被积函数中拿出部分算式求导、尝试,或许从中可以得到某种启迪。如例1、例2: 例1:? +-+dx x x x x ) 1(ln )1ln( 【解】) 1(1 111)'ln )1(ln(+- =-+= -+x x x x x x C x x x x d x x dx x x x x +-+-=-+-+-=+-+??2 )ln )1(ln(2 1)ln )1(ln()ln )1(ln()1(ln )1ln(例2:? +dx x x x 2 )ln (ln 1 【解】x x x ln 1)'ln (+= C x x x x x dx dx x x x +-==++??ln 1 )ln (ln )1(ln 122 3.第二类换元法: 设)(t x ?=是单调、可导的函数,并且)(')]([.0)('t t f t ???又设≠具有原函数,则有换元公式 ??=dt t t f dx f )(')]([x)(?? 第二类换元法主要是针对多种形式的无理根式。常见的变换形式需要熟记会 用。主要有以下几种: acht x t a x t a x a x asht x t a x t a x a x t a x t a x x a ===-===+==-;;:;;:;:csc sec )3(cot tan )2(cos sin )1(222222

不定积分的基本公式和直接积分法

不定积分的基本公式和 直接积分法 -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1

第二节不定积分的基本公式和直接积分法(Basic Formula of Undefined Integral and Direct Integral) 课题:1.不定积分的基本公式 2.不定积分的直接积分法 课堂类型:讲授 教学目的:熟练掌握不定积分的基本公式,对简单的函数能用直接积分法进行积分。 教学重点:不定积分的基本公式 教学难点: 直接积分法 教具:多媒体课件 教学方法: 教学内容: 一、不定积分的基本公式

由于不定积分是求导的逆运算,所以由导数的基本公式对应地可以得到不定积分的基本公式。 二、不定积分的直接积分法 利用不定积分的性质和基本公式,可以求出一些简单函数的不定积分,通常把这种求不定积分的方法叫做直接积分法。 例1 求32x dx ? 解 313 3 3 41 2222312 x x dx x dx x dx C x C +===?+=++??? 导数的基本公式 ( )122 2()0 1 ()1()()ln 1(ln )(sin )cos (cos )sin (tan )sec (cot )csc (sec )sec tan (csc )csc cot (arcsin )1 (arctan )1(arccos )1 (cot )1x x x x C x x x e e a a a x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x arc x αα α+'='='=+'='='='='=-'='=-'='=-'='= +'='=-+2 1 (log )ln a x x x a '= 不定积分的基本公式 ( )12 2 2 011ln ln ||cos sin sin cos sec tan csc cot sec tan sec csc cot csc arcsin arctan 1x x x x dx C dx x C x x dx C a e dx e C a a dx C a dx x C x xdx x C xdx x C xdx x C xdx x C x xdx x C x xdx x C x C dx x C x αα α+==+=+≠-+=+=+=+=+=-+=+=-+=+=-+=+=++??????????????2arccos arc cot 11 log ln a x C dx x C x dx x C x a =-+=-++=+???

不定积分的解题方法与技巧

一.直接积分法(公式法) 利用不定积分的运算性质和基本积分公式直接求出不定积分 二.第一类换元法 1.当遇到形如 ? ++c bx ax dx 2 的不定积分,可分为以下三种情况: (1)当0>?时,可将原式化为 ()()21x x x x --, 其中,21,x x 为c bx ax ++2 的两个解,则原不定积分为: ()()()()()?? ? ???------=--??? 221112211 x x x x d x x x x d x x x x x x dx ()C x x x x x x +---= 2 1 12ln 1 (2)当0=?时,可利用完全平方公式,化成 () () ?--2 k x k x d 。然后根据基本积分公式即可 解决。 (3)当0

三.分部积分法 口诀:反对幂指三,谁后谁先微。意思是:反三角函数,对数函数,幂函数,指数函数,三角函数,谁在后面谁先被微分。 分部积分法一般用于两个函数相乘且两个函数属于口诀中五种函数中的两个。 四.有理函数的积分 1.形如 () k a -x 1 的有理函数,它所对应的部分分式是 ()()() k k 221a -x A a -x A a -x A +??++ 2.形如 () k q px ++2 x 1 的有理函数,它所对应的的部分分式是 ( )( ) () k 2 k k 2 22 2211x x x q px C x B q px C x B q px C x B ++++ ??+++++ +++ 3.非以上二者形式的有理函数,采取固定分项步骤(其实,就是上述两种方法的综合): 部分分式项数为原有理函数的分母整体的次数和。当部分分式分母次数为1时(指的是x 的次数,并非整体次数),拆开时,分子所设x 的次数相应减一。 例如:当部分分式分母x 次数为1时,分子所设应为A ;当部分分式分母x 次数为2时,分子所设应为Ax+B 。 上述三种方法解题时可用待定系数法或者特殊值法确定各未知量。 3.不能拆的时候,可采用凑微分的方法,将分子凑出分母的微分,再拆开求解。(这样的题用到arctan 和ln 很多)。 4.类似 二次多项式 常数 形式,分母配方,使用arctan 。 5.带根号的,想办法无理化有理,要么三角代换,要么根号整体分式代换。 6.对于分母是多项式平方的有理分式,依然要配方,再凑微分。然后一步三角换元,所得各个三角量利用三角形,找出表达式。

定积分计算的总结论文

定积分计算的总结 闫佳丽 摘 要:本文主要考虑定积分的计算,对一些常用的方法和技巧进行了归纳和总结.在定积分的计算中,常用的计算方法有四种:(1)定义法、(2)牛顿—莱布尼茨公式、(3)定积分的分部积分法、(4)定积分的换元积分法. 关键词:定义、牛顿—莱布尼茨公式、分部积分、换元. 1前言 17世纪后期,出现了一个崭新的数学分支—数学分析.它在数学领域中占据着主导地位.这种新数学思想的特点是非常成功地运用了无限过程的运算即极限运算.而其中的微分和积分这两个过程,则构成系统微积分的核心.并奠定了全部分析学的基础.而定积分是微积分学中的一个重要组成部分. 2正文 那么,究竟什么是定积分呢?我们给定积分下一个定义:设函数()f x 在[],a b 有定义,任给[],a b 一个分法T 和一组{}k ξξ=,有积分和 1 (,)()n k k k T f x σξξ==?∑,若当()0l T →时,积分和(,)T σξ存在有限极限,设 ()0 ()0 1 lim (,)lim ()n k k l T l T k T f x I σξξ→→==?=∑,且数I 与分法T 无关,也与k ξ在[] 1,k k x x -的取法无关,即{}0,0,:(),k T l T εδδξξ?>?>?

不定积分求解方法及技巧

不定积分求解方法及技巧小汇总 摘要:总结不定积分基本定义,性质和公式,求不定积分的几种基本方法和技巧,列举个别典型例子,运用技巧解题。 一.不定积分的概念与性质 定义1如果F(x)是区间I上的可导函数,并且对任意的x∈I,有F’(x)=f(x)dx则称F(x)是f(x)在区间I上的一个原函数。 定理1(原函数存在定理)如果函数f(x)在区间I上连续,那么f(x)在区间I上一定有原函数,即存在可导函数F(x),使得F(x)=f(x)(x∈I) 简单的说就是,连续函数一定有原函数 定理2设F(x)是f(x)在区间I上的一个原函数,则 (1)F(x)+C也是f(x)在区间I上的原函数,其中C是任意函数; (2)f(x)在I上的任意两个原函数之间只相差一个常数。 定义2设F(x)是f(x)在区间I上的一个原函数,那么f(x)的全体原函数F(x)+C称为f(x)在区间I上的不定积分,记为?f(x)d(x),即?f(x)d(x)=F(x)+C 其中记号?称为积分号,f(x)称为被积函数,f(x)d(x)称为被积表达式,x称为积分 变量,C称为积分常数。 性质1设函数f(x)和g(x)存在原函数,则?[f(x)±g(x)]dx=?f(x)dx±?g(x)dx.性质2设函数f(x)存在原函数,k为非零常数,则?kf(x)dx=k?f(x)dx. 二.换元积分法的定理 如果不定积分?g(x)dx不容易直接求出,但被积函数可分解为g(x)=f[?(x)] ?’(x). 做变量代换u=?(x),并注意到?‘(x)dx=d?(x),则可将变量x的积分转化成变量u的积 分,于是有?g(x)dx=?f[?(x)] ?’(x)dx=?f(u)du. 如果?f(u)du可以积出,则不定积分?g(x)dx的计算问题就解决了,这就是第一类换 元法。第一类换元法就是将复合函数的微分法反过来用来求不定积分。 定理1 设F(u)是f(u)的一个原函数,u=?(x)可导,则有换元公式

定积分换元法与分部积分法习题

1.计算下列定积分: ⑴ 3sin()3x dx π ππ +?; 【解法一】应用牛顿-莱布尼兹公式 3sin()3x dx π ππ +?3sin()()33x d x π πππ=++?3 cos() 3x πππ =-+ [cos()cos()]333π π π π=-+-+[cos (cos )]033 π π =----=。 【解法二】应用定积分换元法 令3 x u π + =,则dx du =,当x 从 3 π单调变化到π时,u 从 23π单调变化到43π ,于是有 3sin()3x dx π ππ +?4323 sin udu ππ=? 4323 cos u π π=-42[cos cos ]33 ππ=-- [cos (cos )]033 π π =----=。 ⑵ 1 32(115)dx x -+?; 【解法一】应用牛顿-莱布尼兹公式 1 32(115)dx x -+?13 2 1(115)(115)5x d x --=++?212 11(115)52 x --=?+- 22111[]10(1151)(1152)=- -+?-?211(1)1016 =--51512=。 【解法二】应用定积分换元法 令115x u +=,则1 5 dx du = ,当x 从2-单调变化到1时,u 从1单调变化到16,于是有 1 32(115)dx x -+?1631 15u du -=?2 161 1152 u -=?-211 (1)1016 =- -51512=。 ⑶ 32 sin cos d π ???? ; 【解法一】应用牛顿-莱布尼兹公式 3 20sin cos d π????3 2 cos cos d π??=-?420 1cos 4 π?=-441[cos cos 0]42 π =--

求积分的几种常规方法

合肥学院论文 求积分的若干方法 姓名:陈涛 学号:1506011005 学院:合肥学院 专业:机械设计制造及其自动化 老师:左功武 完成时间:2015年12月29日 求积分的几种常规方法 陈涛 摘要:数学分析中,不定积分是求导问题的逆运算,而且是联系微分学和积分学的一条纽带。为灵活运用积分方法求不定积分,本文介绍了求积分的几种重要方法和常用技巧,讨论和分析了求积分的几种方法:直接积分法,换元积分法,分部积分法以及有理函数积分的待定系数法,对于快速求不定积分有重要意义,适当的运用积分方法求不定积分,才可以简捷,准确。 关键词:定积分、不定积分、换元积分法、分部积分法、待定系数法 引言 数学分析是师范大学数学专业必修专业课,微分和积分都是数学分析的重点,而不定积分是积分学的基础,更是关键,直接关系到学习数学的重点。其任务是掌握逻辑思维方法和提高使用数学手段解决问题的能力。一般地,求不定积分要比求导数难很多,运用积分法则

和积分公式只能解决一些简单的积分,更多的不定积分要因函数的不同形式和不同类型选用不同的方法,巧妙运用恰当的方法,可以化难为易,从而简单、快捷、准确的求出不定积分。本文为解决求积分的困难问题给出了相应的解决方法,帮助理解不定积分。 1 积分的概念 设F(x)为函数f(x)的一个原函数,我们把函数f(x)的所有原函数F(x)+C(C为任意常数)叫做函数f(x)的不定积分(indefinite integral)。 记作∫f(x)dx。其中∫叫做积分号(integral sign),f(x)叫做被积函数(integrand),x叫做积分变量,f(x)dx叫做被积式,C叫做积分常数,求已知函数的不定积分的过程叫做对这个函数进行积分。 1.1 不定积分 积分还可以分为两部分。第一种,是单纯的积分,也就是已知导数求原函数,而若F(x)的导数是f(x),那么F(x)+C(C是常数)的导数也是f(x),也就是说,把f(x)积分,不一定能得到F(x),因为F(x)+C的导数也是f(x),C是任意的常数,所以f(x)积分的结果有无数个,是不确定的,我们一律用F(x)+C代替,这就称为不定积分。 用公式表示是:f'(x)=g(x)->∫g(x)dx=f(x)+c 不定积分是为解决求导和微分的逆运算而提出的。例如:已知定义在区间I上的函数f(x),求一条曲线y=F(x),x∈I,使得它在每一点的切线斜率为F′(x)= f(x)。函数f(x)的不定积分是f(x)的全体原函数(见原函数),记作。如果F(x)是f(x)的一个原函数,则,其中C为任意常数。 1.2 定积分 相对于不定积分,还有定积分。所谓定积分,其形式为∫[a:b]f(x)dx 。之所以称其为定积分,是因为它积分后得出的值是确定的,是一个数,而不是一个函数。 微积分的最初发展中,定积分即黎曼积分。用自己的话来说,就是把直角坐标系上的函数的图象用平行于y轴的直线和x轴把其分割成无数个矩形,然后把某个区间[a,b]上的矩形的面积累加起来,所得到的就是这个函数的图象在区间[a,b]的面积。实际上,定积分的上下限就是区间的两个端点a、b。而实变函数中,可以利用测度论将黎曼积分推广到更加一般的情况,如勒贝格积分. 用公式表示是:∫[a,b]f(x)dx=lim(n->∞)∑(0-n)a+f(ti)*(b-a)/n 定积分是以平面图形的面积问题引出的。y=f(x)为定义在[a,b]上的函数,为求由x=a,x=b ,y=0和y=f(x)所围图形的面积S,采用古希腊人的穷竭法,先在小范围内以直代曲,求出S的近似值,再取极限得到所求面积S,为此,先将[a,b]分成n等分:a=x0

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